《筆桿上橡膠套的作用》教學案例與評析

許佳 信海鳳

摘要通過對筆桿上橡膠套的作用的研究，認識、體驗和探究摩擦力的作用。親歷從學習用品中發現科學的奧秘，嘗試用科學知識解釋生活現象。借助一個完整的教學過程，利用歸納思想，凸顯科學學科的核心素養和科學思維能力。

關鍵詞摩擦力;歸納;科學素養;實驗教學

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.010

Teaching Case and Evaluation of "the Function of Rubber Sleeve on Pen Holder"

XU Jia，XIN Haifeng

（Fanrong Branch of Primary School Attached to Northeast Normal University，Changchun，Jilin 130021）

Abstract：Through the study of the function of the rubber sleeve on the pen holder，we can understand，experience and explore the function of friction. Personally discover the mysteries of science from school supplies and try to explain life phenomena with scientific knowledge. With the help of a complete teaching process and inductive thought，highlight the core literacy and scientific thinking ability of science.

Keywords：friction;induce;scientific literacy;experimental teaching

1教學分析

《筆桿上橡膠套的作用》是人教鄂教版《科學》三年級下冊第四單元“學習用品中的科學”的第2課。本單元共有三課，分別研究筆芯為什么能夠伸縮、筆桿上橡膠套的作用、橡皮泥在水中的沉浮。通過這些活動引出對彈力、摩擦力和浮力的探究，鼓勵學生在生活中發現科學、利用科學，樹立愛科學、學科學、用科學的觀念。本課在前一課使用測力計的基礎上，研究摩擦力的大小與什么因素有關。

本課在課程標準中對應的主要概念是：力作用于物體，可以改變物體的形狀和運動狀態。本課對應的課程標準的學習內容是：有的力直接施加在物體上，有的力可以通過看不見的物質施加在物體上;物體運動的改變和施加在物體上的力有關。對應的中年級學習目標為：知道日常生活中常見的摩擦力、彈力、浮力等都是直接施加在物體上的力;舉例說明給物體施加力，可以改變物體運動的快慢，也可以使物體啟動或停止。

課前，我們通過訪談，調查學生對生活中摩擦力相關現象的認知，發現多數學生在生活中都感受過摩擦力，但只有少部分學生發現摩擦力有大小的差別，極個別學生知道摩擦力大小與接觸面有關，幾乎沒有學生知道桌面上移動的物體所受的摩擦力大小與物體的重量有關。據此，我們確定了以下教學目標：

知道一個物體在另一個物體表面滑動時，在這兩個物體的接觸面上會產生摩擦力。

知道與物體接觸面越光滑，摩擦力越小;接觸面越粗糙，摩擦力越大。

知道在桌面上移動的物體重量越大，摩擦力越大;重量越小，摩擦力越小。

能夠按照正確的操作方法測量摩擦力的大小。

在科學探究中能夠以事實為依據，不從眾，面對有說服力的證據，能調整自己的觀點。

了解科學技術對人類生活和思維方式的影響。

本課的教學難點是：根據猜想設計出測量摩擦力的實驗方案;使彈簧測力計在拉動物體運動時保持勻速運動并與桌面平行。

2簡要教學流程

2.1情境引入

通過談話引出探究問題：有些圓珠筆的筆桿上有一截橡膠套，它有什么作用呢？引導學生思考橡膠套的作用，說出自己的觀點以及理由。這樣，就將學生思維聚焦到筆桿上小小的橡膠套，引導學生從學習用品的使用細節出發，發現生活中無處不在的科學問題。

2.2認識摩擦力

將帶有橡膠套的圓珠筆放在桌面上滾動或摩擦，去掉橡膠套后再把它放在桌面上滾動或摩擦。對比兩次實驗，小組討論自己的發現，由此引出摩擦力。然后簡單解釋什么是摩擦力：一個物體在另一個物體表面滑動時，在這兩個物體的接觸面上會產生一種阻礙滑動的力，這種力就是摩擦力。這樣也回應了情境引入中提出的問題：筆桿上的橡膠套具有增大摩擦的作用。

2.3體驗生活中的摩擦力

知道什么是摩擦力后，學生的科學經驗還不夠豐富，需要進一步體驗摩擦力，為下一步探究摩擦力的大小與什么因素有關作鋪墊。教師向學生介紹一些生活中的摩擦力現象，并讓他們以小組為單位進行體驗，包括拖拽凳子、擦橡皮、擦黑板等。體驗完畢，引導學生在小組內說一說有什么發現，然后全班交流。橡皮擦所用的材料表面粗糙程度不同，旨在讓學生體驗材料的表面粗糙程度對摩擦力大小的影響。拖拽不同重量的凳子是讓學生體驗不同重量物體的摩擦力。體驗活動中，學生要帶著問題去體驗，比如，什么情況下感受到的摩擦力大？什么情況下感受到的摩擦力小？

2.4探究影響摩擦力大小的因素

學生體驗后，發現摩擦力有大小，意識到物體的重量和物體表面的粗糙程度與摩擦力大小有關。這些猜測還需要通過實驗進一步驗證，教師可以順勢引導他們通過控制實驗變量的方法來探究影響摩擦力大小的因素。

2.4.1探究摩擦力與物體重量的關系

按照教材呈現的實驗方法，學生用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物體，將彈簧測力計讀數記錄在活動手冊上。實驗重復三次，學生分析數據得出結論：在其他條件相同的情況下，摩擦力與該物體的重量有關，重量越大，摩擦力越大;重量越小，摩擦力越小。這個實驗的關鍵因素是測力計要與桌面保持水平，學生要勻速拉動物體，在物體勻速運動的情況下記錄數據。

2.4.2探究摩擦力與接觸面光滑程度的關系

按照教材呈現的方法，學生用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動物體，先在光滑的桌面上拉，再在地毯、棉布上拉，分別將彈簧測力計的讀數記錄在活動手冊上。實驗也重復三次，學生分析數據得出結論：摩擦力的大小與物體接觸面光滑程度有關，在其他條件相同的情況下，接觸面越光滑，摩擦力越小;接觸面越粗糙，摩擦力越大。

2.5拓展與應用

全班總結概括后，教師出示生活中應用摩擦力的照片，讓學生觀察，進一步討論摩擦力的正面和負面作用，討論人們在生產生活中是怎樣根據需要增大或減小摩擦力的，并舉例說明。本課從學生生活切入，再到生活中解決問題，將學生的學習與現實生活建立聯系，達到知識遷移和學以致用的目的。

3教學評析

本課圍繞“筆桿上的橡膠套有什么作用”這一問題展開，探究影響摩擦力大小的因素，凸顯了人教鄂教版小學《科學》教材關注學生生活經驗的特點，達成了課程標準相關領域的學習目標。

3.1精心設計探究活動

教師從生活問題入手，引導學生發現平時沒有注意到的問題，將學生的思維聚焦到一個小小的筆套上。學生通過探究、討論，發現筆桿上的橡膠套的奧秘，很自然地引出摩擦力的概念。教師進一步引導學生體驗生活中的摩擦力，設計有結構的體驗活動，讓學生帶著問題有目的地體驗，發現影響摩擦力大小的因素。接著，設計了兩個實驗探究影響摩擦力大小的因素。在兩個實驗中，教師注意到了實驗對學生動手能力的挑戰，采取了先演示再讓他們動手實驗的方式，起到了示范和引導作用。學生在學會第一個實驗的基礎上，順利地完成了第二個實驗。在整個探究過程中，學生有充分的科學探究機會，像科學家那樣思考和探究，體驗學習科學的樂趣，在提高科學探究能力的同時，建構了科學概念，發展了尊重事實、善于質疑的科學態度。

3.2嘗試多種教學策略

如何讓彈簧測力計在拉動物體運動時保持勻速和水平是本課的教學難點。教師先引導學生思考如何測量摩擦力的大小，學生想到可以利用上一節課學習的彈簧測力計來測量，但他們的經驗是豎直使用彈簧測力計，而摩擦力產生于兩種物體之間的接觸面上，并且是運動狀態下產生的，它的方向是水平的。在這個環節，教師采用引導試錯的策略，先讓學生自由嘗試，發現開始拉動彈簧測力計時，示數不穩定，讀數不準確。在學生自主發現問題的基礎上，師生共同討論出解決方案，即要將速度降下來，并在足夠大的場地進行實驗，也就是運動距離要足夠長。教師指導學生慢慢地水平拉動彈簧測力計并保持一定的速度，其他學生觀察物體的運動狀態并讀數，即在勻速運動的情況下進行讀數，這樣就解決了讀數不準的問題。

此外，實驗中如何控制變量也是本課難點。如控制其他條件不變，只改變物體的重量，四年級學生很難想到方法。這時教師出示鉤碼盒，利用它可以增減物體的重量，同時確保接觸面不變，這樣就解決了控制變量的問題。

3.3培養學生科學思維

本課讓學生經歷了自主探究的過程，經歷了從個別到一般的歸納過程，經歷了探究、發現、推測、建構的過程，經歷了沉思、自省的思維過程。每個活動結束后，教師都不急于給出答案，而是讓學生自己去發現問題和得出結論。在探究和論證過程，通過多次重復實驗和數據搜集，并對數據進行分析和歸納，得出結論，而不是通過簡單的一個實驗數據得出結論，使學生體會了科學論證在科學探究中的作用。這樣教學，學生的科學思維得到了發展，提升了他們的科學素養。

參考文獻

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